Adaptaciones para transporte orientado a conexión en una red de comunicaciones de paquetes conmutados.

Un nodo de red (31) para una red Ethernet (30) que tiene una infraestructura de red para reenviar tramasEthernet (21),

la infraestructura de red que comprende una pluralidad de nodos de red (31), en el queun conjunto de direcciones (38b) que tiene un formato de direcciones predeterminado (23, 24, 28) está asignado ala infraestructura de red, y

el nodo de red (31) está dispuesto para reenviar una trama Ethernet (21) que tiene una dirección que pertenece adicho conjunto de direcciones (38b) por un modo de transporte orientado a conexión,

caracterizado por

dicho conjunto de direcciones (38b) es un subconjunto de un espacio de direcciones Ethernet disponible (38) yestá asociado con un plano de control orientado a conexión (37) que permite y que controla el transporte orientadoa conexión de las tramas Ethernet (21) a través de dicha red (30), y

dicho formato de direcciones predeterminado es el formato de uno de un campo de dirección de destino (23), uncampo de dirección de fuente (24), o una etiqueta de red de área local virtual, VLAN, (28) de la trama Ethernet(21).

Adaptaciones para transporte orientado a conexión en una red de comunicaciones de paquetes conmutados.

CAMPO DE LA INVENCIÓN

La presente invención se refiere a adaptaciones y métodos para telecomunicación y comunicación de datos en general y particularmente a adaptaciones para proporcionar comunicaciones orientadas a conexión en una infraestructura de red tradicionalmente sin conexión.

ANTECEDENTES DE LA INVENCIÓN

Ethernet es hoy por mucho la tecnología de red de área local (LAN) dominante en el Mundo. El término Ethernet se refiere a la familia de productos de red cubiertos por el estándar IEEE 802.3 que define lo que se conoce comúnmente como el protocolo CSMA/CD (protocolo de Acceso Múltiple con Detección de Portadora/ Detección de Colisión) . Ethernet tiene muchos rasgos atractivos que la han hecho popular en el mercado:

- es fácil de entender, implementar, gestionar, y mantener,

- permite implementaciones de red de bajo coste,

- proporciona extensa flexibilidad topológica para la instalación de la red, y

-garantiza la interconexión y operación exitosa de productos compatibles con los estándares, con independencia del fabricante.

De los rasgos enumerados el coste relativamente bajo de las implementaciones de red Ethernet es tal vez la principal razón para la popularidad de Ethernet y dado que Ethernet es tan dominante, los componentes son producidos masivamente lo que además contribuye a mantener los costes bajos.

La tecnología Ethernet está siendo percibida cada vez más como una candidata para las redes de área metropolitanas (MAN) de clase portadora y las redes de área extensa (WAN) . No obstante, dado que la tecnología Ethernet es sin conexión, no ofrece la ingeniería de tráfico, el encaminamiento, la protección, y el control de la calidad de servicio (QoS) que se soportan por una tecnología orientada a conexión tal como la Conmutación por Etiquetas Multi-Protocolo (MPLS) .

Un modo de transporte sin conexión se centra en la dirección de destino, u otra identificación, de los paquetes de datos que van a ser transportados en una red, más que cualquier trayecto particular entre los elementos de la red fuente y destino. El protocolo CSMA/CD de Ethernet, el protocolo de Internet (IP) , IPx y SNA son ejemplos de protocolos que usan un modo de transporte sin conexión. En el modo orientado a conexión las señales se comunican sobre trayectos específicos desde un elemento de la red fuente a un elemento de la red destino. Ejemplos de tecnologías de transporte que usan transporte orientado a conexión son la MPLS, el Modo de Transferencia Asíncrona (ATM) , la Retransmisión de Tramas, y el de paquetes sobre SONET.

Una red orientada a conexión proporciona gestión eficiente del ancho de banda, lo que permite la ingeniería de tráfico y el control de la QoS y de esta manera permite a un operador ofrecer servicios conscientes de la QoS. Las ventajas de las redes sin conexión sobre las redes orientadas a conexión son su simplicidad, fiabilidad y escalabilidad. De esta manera los modos de transporte orientados a conexión y sin conexión tienen distintas ventajas y son de esta manera diferencialmente adecuados en distintas situaciones y para distintos tipos de servicios. No obstante, dado que muchos operadores de red desean ofrecer a sus clientes una amplia variedad de servicios o pueden desear ser flexibles en términos de sus tipos de servicios ofertados, hay una demanda de la capacidad de usar ambos modos de transporte en la misma red.

Se conocen una serie de soluciones que combinan el transporte orientado a conexión y sin conexión en la misma red.

Las patentes U.S. 6.151.324 y 6.449.279 describen un método y un aparato para proporcionar conmutación orientada a conexión en una red de comunicaciones para lograr la agregación de la conexión para reducir el número total de conexiones requeridas entre conmutadores. Esto implica modificar los paquetes sin conexión de manera que puedan ser enviados sobre un trayecto preestablecido entre un conmutador de ingreso y un conmutador de salida.

La solicitud de patente internacional WO 01/87000 describe un sistema y método para comunicar señales sin conexión y orientadas a conexión usando elementos de red comunes. Se determina un tipo de señalización de cada señal y se anexa una etiqueta de transporte que indica el tipo de señalización de la señal a cada señal. Las señales se transportan entonces de acuerdo con los procedimientos de señalización asociados con cada tipo de señalización de la señal.

El borrador del IETF “Arquitectura Generalizada de Conmutación por Etiquetas Multi-Protocolo (GMPLS) ” de agosto de 2002 presenta una combinación de transporte sin conexión y orientado a conexión en una red común perfilando un estándar para Ethernet sobre MPLS. Este estándar se basa en la encapsulación de tramas de Ethernet en tramas de MPLS.

Un inconveniente común de las soluciones de la técnica anterior tratadas anteriormente es que el coste de implementarlas se espera que sea relativamente alto dado que o bien requieren modificaciones considerables de los nodos de red estándar o bien requieren el uso de nodos de conmutación legados que están específicamente adaptados para el transporte orientado a conexión. Los nodos de conmutación para el transporte orientado a conexión son relativamente caros comparados por ejemplo con los nodos de red Ethernet producidos masivamente. De acuerdo con las soluciones presentadas en las patentes U.S. 6.151.324 y 6.449.279 y WO 01/87000 se modifican los paquetes de datos que van a ser transportados lo que implica que se requieren nuevos elementos de red modificados para implementar estas soluciones. La encapsulación de las tramas de Ethernet en tramas de MPLS como se describe en el borrador del IETF anteriormente mencionado “Arquitectura Generalizada de Conmutación por Etiquetas Multi-Protocolo (GMPLS) ” requiere el uso de nodos de conmutación MPLS legados relativamente caros.

RESUMEN DE LA INVENCIÓN

Las tecnologías orientadas a conexión actuales ofrecen un plano de control adecuado para las funciones de ingeniería de tráfico, encaminamiento, protección, y control de la QoS. Desafortunadamente, los nodos de red para implementar estas tecnologías de red orientada a conexión actuales tienden a ser caras debido a los volúmenes de producción relativamente bajos. Por otra parte, los nodos para implementar tecnologías de red sin conexión, tales como los nodos de red Ethernet, son relativamente baratos debido a los altos volúmenes de producción.

Un objeto de la presente invención es proporcionar de esta manera adaptaciones que hacen posible transportar tráfico en un modo orientado a conexión usando la infraestructura de red y los componentes físicos de una red tradicionalmente sin conexión.

Las adaptaciones de acuerdo con la presente invención complementan una red tradicionalmente sin conexión con un plano de control orientado a conexión. De acuerdo con una realización preferente se reserva un espacio de direcciones que se usa en una red sin conexión para definir las direcciones de destino para el transporte orientado a conexión y se usa para definir las etiquetas del trayecto.

De acuerdo con un primer aspecto de la presente invención, se proporciona un nodo de red para un sistema de comunicaciones de paquetes conmutados. El nodo de red tiene una infraestructura de red física para enviar las tramas Ethernet o un formato predeterminado, en el que se asigna un conjunto de direcciones que tienen un formato de dirección predeterminado a la infraestructura de red. La infraestructura de red incluye una pluralidad de nodos de red en la que dicho conjunto de direcciones está asociado con un plano de control orientado a conexión que permite y controla el transporte orientado a conexión de las tramas Ethernet a través de dicha red. Además, el nodo de red está dispuesto para enviar una trama Ethernet que tiene una dirección que pertenece a dicho conjunto de direcciones mediante un modo de transporte orientado a conexión.

De acuerdo con un segundo aspecto de la presente invención, se proporciona un método en una red de comunicaciones de paquetes conmutados que comprende una pluralidad de nodos de red para enviar tramas Ethernet de un formato predeterminado. Un conjunto de direcciones que tienen un formato de dirección predeterminado se asigna a la red. Un plano de control orientado a conexión permite y controla el transporte orientado a conexión de los paquetes de datos o tramas a través de dicha red, en el que dicho conjunto de direcciones está asociado con el plano de control orientado a conexión. En el método, se envía... [Seguir leyendo]

1. Un nodo de red (31) para una red Ethernet (30) que tiene una infraestructura de red para reenviar tramas Ethernet (21) , la infraestructura de red que comprende una pluralidad de nodos de red (31) , en el que un conjunto de direcciones (38b) que tiene un formato de direcciones predeterminado (23, 24, 28) está asignado a la infraestructura de red, y

el nodo de red (31) está dispuesto para reenviar una trama Ethernet (21) que tiene una dirección que pertenece a dicho conjunto de direcciones (38b) por un modo de transporte orientado a conexión,

caracterizado por

dicho conjunto de direcciones (38b) es un subconjunto de un espacio de direcciones Ethernet disponible (38) y está asociado con un plano de control orientado a conexión (37) que permite y que controla el transporte orientado a conexión de las tramas Ethernet (21) a través de dicha red (30) , y

dicho formato de direcciones predeterminado es el formato de uno de un campo de dirección de destino (23) , un campo de dirección de fuente (24) , o una etiqueta de red de área local virtual, VLAN, (28) de la trama Ethernet (21) .

2. El nodo de red (31) de acuerdo con la reivindicación 1,

en el que el plano de control orientado a conexión (37) está dispuesto para controlar los contenidos de una parte (40b) de la tabla de conmutación (40) del nodo de red, cuya parte se refiere a dicho conjunto de direcciones (38b) , que controla por ello una serie de entradas que asocian una serie de dichas direcciones con una ubicación de salida respectiva del nodo de red que permite al nodo de red reenviar una trama Ethernet a la ubicación de salida asociada con la dirección de la trama Ethernet.

3. El nodo de red (31) de acuerdo con la reivindicación 2, en el que el plano de control orientado a conexión (37) controla los contenidos de la tabla de conmutación (40) del nodo de red decidiendo qué puerto de salida del nodo de red (31) va a ser asociado con qué dirección en la tabla de conmutación del nodo de red, disponiendo por ello la salida de las tramas por el nodo de red al puerto de salida que está asociado, en la tabla de conmutación del nodo de red, con la dirección de la trama Ethernet.

4. El nodo de red (31) de acuerdo con la reivindicación 1, en el que una dirección de dicho conjunto de direcciones (38b) representa una etiqueta de trayecto de una conexión entre el nodo de red y un nodo destino o una etiqueta de trayecto de una conexión entre un nodo fuente y el nodo de red establecido por el plano de control orientado a conexión (37) .

5. El nodo de red (31) de acuerdo con la reivindicación 1, en el que dicha red Ethernet incluye una función de autoconfiguración para configurar automáticamente una red sin conexión, y en el que dicho plano de control orientado a conexión (37) está adaptado para configurar una red orientada a conexión en dicha red Ethernet:

extrayendo información sobre la topología y recursos de enlace de la red sin conexión a partir de información de red derivada por dicha función de autoconfiguración,

construyendo un mapa de la red en base a la información, y

configurando los trayectos orientados a conexión.

6. El nodo de red (31) de acuerdo con la reivindicación 1, en el que el plano de control orientado a conexión (37) está basado en un plano de control de conmutación de etiquetas multi-protocolo, MPLS, legado.

7. El nodo de red (31) de acuerdo con la reivindicación 1, en el que dicho plano de control orientado a conexión está implementado usando instrucciones de programa legible por ordenador.

8. Un método en una red Ethernet (30) que comprende una pluralidad de nodos de red (31) para reenvío de tramas Ethernet (21) , en el que.

un conjunto de direcciones (38b) que tiene un formato de direcciones predeterminado (23, 24, 28) está asignado a la red (30) ,

el método que comprende:

reenviar una trama Ethernet (21) que tiene una dirección que pertenece a dicho conjunto de direcciones (38b) a través de la red mediante un modo de transporte orientado a conexión, caracterizado por

dicho conjunto de direcciones (38b) es un subconjunto de un espacio de direcciones Ethernet disponible (38) y está asociado con un plano de control orientado a conexión que permite y que controla el transporte orientado a conexión de los paquetes de datos o las tramas a través de dicha red (30) , y

dicho formato de direcciones predeterminado es el formato de uno de un campo de dirección de destino (23) , un campo de dirección de fuente (24) , o una etiqueta de red de área local virtual, VLAN, (28) de la trama Ethernet (21) .

9. El método de acuerdo con la reivindicación 8, en el que el plano de control orientado a conexión (37) está dispuesto para controlar los contenidos de una parte (40b) de la tabla de conmutación (40) del nodo de red, cuya parte se refiere a dicho conjunto (38b) de direcciones, y el método que además comprende:

controlar una serie de entradas que asocian una serie de dichas direcciones con una localización de salida respectiva del nodo de red que permite al nodo de red reenviar una trama Ethernet a la ubicación de salida asociada con la dirección de la trama Ethernet.

10. El método de acuerdo con la reivindicación 9, el método que además comprende:

el plano de control orientado a conexión (37) que controla los contenidos de la tabla de conmutación (40) del nodo de red decidiendo qué puerto de salida del nodo de red va a estar asociado con qué dirección en la tabla de conmutación del nodo de red (31) , y

sacar las tramas mediante el nodo de red al puerto de salida que está asociado, en la tabla de conmutación (40) del nodo de red (31) , con la dirección de la trama Ethernet.

11. El método de acuerdo con la reivindicación 9, en el que una dirección de dicho conjunto (38b) de direcciones representa una etiqueta de trayecto de una conexión entre el nodo de red (31) y un nodo destino o una etiqueta de trayecto de una conexión entre un nodo fuente y el nodo de red establecido por el plano de control orientado a conexión.

12. El método de acuerdo con la reivindicación 8, en el que dicha red Ethernet (30) incluye una función de autoconfiguración para configurar automáticamente una red sin conexión, y en el que dicho plano de control orientado a conexión está dispuesto para configurar una red orientada a conexión en dicha red Ethernet:

extrayendo información sobre la topología y recursos de enlace de la red sin conexión a partir de información de red derivada por dicha función de autoconfiguración,

construyendo un mapa de la red en base a la información, y

configurando los trayectos orientados a conexión.

13. El método de acuerdo con la reivindicación 8, en el que el plano de control orientado a conexión (37) está basado en un plano de control de conmutación de etiquetas multi-protocolo, MPLS, legado.

14. El método de acuerdo con la reivindicación 8, en el que dicho plano de control orientado a conexión está implementado en un nodo de control que comunica con el nodo de red usando al menos una interfaz de señalización.

15. El método de acuerdo con la reivindicación 8, en el que dicho plano de control orientado a conexión está distribuido entre los nodos de red (31) .

16. El método de acuerdo con la reivindicación 8, en el que en el que dicho plano de control orientado a conexión está implementado usando instrucciones de programa legible por ordenador.